陶拉斯-利特罗谷：修订间差异
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2018年7月21日 (六) 02:06的版本
陶拉斯-利特罗谷（Taurus–Littrow）是位于月球正面位于20°00′N 31°00′E / 20.0°N 31.0°E处的一道月谷， 曾是1972年12月美国阿波罗17号任务-也是迄今为止最后一次载人登月的着陆点[1][2]。
该山谷位于沿澄海边缘一道形成于38到39亿年前，某小型天体撞月时澄海抛出岩石所构成的山岭东南，陶拉斯-利特罗月谷坐落在金牛山脉中，位于利特罗陨石坑以南，其名称就得源这二者。该月谷的名字由阿波罗17号宇航员提出，最终在1973年被国际天文学联合会批准接受[1]。
阿波罗17号收集的数据显示，山谷周围的大山丘主要由富长石角砾岩构成，而谷底下方则为玄武岩，地表覆盖了一层疏松的表岩屑或各种地质事件形成的混合物质[3]。在其它候选地址因各种原因被淘汰后，陶拉斯-利特罗月谷才被选定为阿波罗17号的登陆点。选择该着陆点的目的是为在同一地点采集高地和年轻火山的地质样本[4]。
地质
形成和地理
在澄海形成数百万年后，熔岩开始从月球内部上涌。阿波罗17号宇航员尤金·塞尔南和哈里森·施密特所收集该地区的这些熔岩、岩石和月壤样本，深刻地揭示了月球的自然变迁和月球地质年代[1]。
在澄海盆地和陶拉斯-利特罗月谷形成后的1亿到2亿年间，熔岩开始渗出月壳并逐惭涌入进低洼地区[1]。这些熔岩流通常伴随有岩浆喷泉，使得周边区域覆盖了一层细小的玻璃珠粒。这些珠粒有时呈橘色，这解释了阿波罗17号宇航员在矮子月坑所发现的橘色月壤，但大部分的珠粒都为深黑色，因此，也造成从地球上看，澄海盆地幽暗的外观[1]。
山谷本身径直伸向澄海中心[1]，两侧分布有相对应的大山丘[1]，分别称之为北丘和南丘，这些山丘的高度使月谷比美国大峡谷还要深[5]。沿南丘坐落了一座以哈里森·施密特故乡-新墨西哥州银城附近的熊山所命名的山岳。侵蚀的群峦和东丘构成了山谷的东部边缘，往西，一道断崖横亘山谷并高出谷底约2000米(1.2英里)。北丘和南丘隘口构成进入澄海的主要出口[1][6]。
根据阿波罗17号的观测，谷底地表大体起伏平缓，整个谷中散布着各种尺寸的巨石和其他地质沉积物。在位于直接着陆点以西的 ALSEP 月球实验部署区，巨石平均大小约为4米，且密度远高于谷中其它地区[7]。
第谷坑的撞击发生时间约介于1500-2000万和7000-9500万年前，产生的次级坑群遍布于月表各个地区，来自这些坑群的检测数据表明，月谷中的中央坑群就可能形成于前述的那次撞击。在分析已知由产生第谷坑的撞击所引发的次生坑群时，发现它们中大多具有沿射向的溅射覆盖物毯或岩屑层，并有着独特的"鸟爪"图案。 阿波罗17号观测数据和月谷中央坑群与已知第谷次级坑间的比较显示，两者间有许多相似之处。中央坑群有指向第谷坑的鸟爪图案和直接指向南丘的浅色岩屑覆盖层图案，后一项证据进一步支持了这种假设，即由于第谷坑的次生撞击，上述山丘发生崩落而形成浅色的覆盖层。大范围分析表明，撞击坑群可能是更大的第谷次生坑群的一部分，包括北丘上的陨坑和更北的利特罗陨石坑周边的坑群。 如果确实相关，则较小坑群组成的更大坑群，可能属于附近第谷射纹线的一部分[3]。
构成
阿波罗17号任务的证据表明，山谷周围的山丘主要由富含长石的角砾岩，而玄武岩的谷底则是山谷历史上熔岩流的结果。地震学研究表明，谷底下的玄武岩厚约1400米（4593.2英尺），在谷底玄武岩层上方是各种成分的疏松沉积物，其范围从火山物质到撞击形成的岩屑层，谷底异常的低反照率或反射率，是那里的火山物质和玻璃颗粒造成的直接原因。谷底较深的陨坑发挥了"天然钻孔”的作用，可让宇航员能对底层地下玄武岩进行采样，这些玄武岩样本主要由斜长石组成，但也含有一定数量的单斜辉石和其它矿物[3]。
谷底疏松的岩屑层厚度约为14米（46英尺），包含许多撞击喷出物，最明显着的是第谷坑的溅射物。这使得能够从该撞击中获取陨坑样本而无需实地到访第谷坑本身。山谷中的一些陨石坑极可能来自第谷坑的次生撞击，这也为取样那次的撞击喷出物创造了进一步的机遇[3]。
陶拉斯-利特罗谷底有数处地质沉积物，起源于月球地质年代中的几个不同事件。其中之一是一种浅色覆盖层，一系列突出的浅色沉积物，从南丘延伸约6公里（3.7英里）一直穿过谷底。登月前的分析表明，该沉积物可能是源于南丘北坡的山体滑坡，任务后，矿物样本的分析表明，它主要由细粒矿物和散落的岩石碎屑组成，大概是从南丘某处蔓延至谷底。 样本证据以及阿波罗17号任务期间的目视观测表明，整个山谷的光照度各自并不相同，距南丘更远的陨石坑，阳光能穿透到较暗的下层物质，而与此同时，靠近南丘75米（246英尺）内的陨石坑，阳光似乎根本无法穿透较暗的地层。该覆盖层的年龄估计与中央坑群大致相同，或约为7000至9500万年[3]。
“76535号橄长岩”是在月谷中采集的岩样，一块主要由橄榄石和斜长石构成的粗粒橄长岩，被称为从月球取回样本中最有趣的[8]。它一直是热年代学推断的主题，以确定月球是否曾产生过内核动力或形成金属内核[9]。
靠近登月舱附近采样的岩石大多是多孔状的粗粒底层玄武岩，也有一些细粒玄武岩。如同直接着陆区所观测到的，谷底大部分地区主要为风化层以及月球历史上受多次撞击而被掘出的大小不同的碎岩[7]。
| 矿物质 | 显微体积 % | 常规体积 % |
|---|---|---|
| 斜长石 | 22–45 | 20–50 |
| 单斜辉石 | 31–51 | 30–70 |
| 橄榄石 | 0–7 | 0–10 |
| 钛铁矿/不透明物 | 13–26 | 5–25 |
| 方石英 | 0–6 | - |
| 尖晶石 | 痕迹 | - |
| 玻璃 | 痕迹 | - |
登陆地选择
由于阿波罗17号是阿波罗计划的最后一次登月任务，因此确定了数个不同的科学目标，以最大限度地提高任务研究效率。之前任务曾选择但又遭放弃的着陆地点现再次被重新考虑，陶拉斯-利特罗谷是阿波罗17号几个备选着陆点之一，此外，还有第谷坑、哥白尼环形山、背面的齐奥尔科夫斯基环形山等等，除了陶拉斯-利特罗谷，其余对象终因科学和/或操作的原因而被淘汰，其中在第谷坑进行降陆是一件危险的事情，因为发现那里的地形过于崎岖不平；齐奥尔科夫斯基环形山又位于月球背面，着陆那里需增加通信卫星费用，以便保持月表作业期间宇航员与地面控制小组之间的联系；而登陆哥白尼王环形山同则被视为低优先级[4]。
陶拉斯-利特罗谷最终被选中，目的是为在同一个着陆点采样古老高地和年轻火山的岩石样本。陶拉斯-利特罗谷通过第谷坑抛出物的形式提供了这两种高地物质，并为该地区一些陨石坑可能是火山事件的推测提供了素材[4]。
陶拉斯-利特罗谷的陨石坑
另请参阅
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 The Valley of Taurus-Littrow. Apollo 17 Lunar Surface Journal. National Aeronautics and Space Administration. [7 September 2010].
- ^ Taurus-Littrow Valley. Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union. [7 September 2010].
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Wolfe; Lucchitta; Reed; Ulrich; Sanchez. Geology of the Taurus-Littrow valley floor. Lunar Science Conference, 6th. 1975, 3: 2463–2482. Bibcode:1975LPSC....6.2463W.
- ^ 4.0 4.1 4.2 Apollo 17 Landing Site Overview. Lunar and Planetary Institute. [7 September 2010].
- ^ Landing at Taurus-Littrow. Apollo 17 Lunar Surface Journal. National Aeronautics and Space Administration. [7 September 2010].
- ^ Head, James. Morphology and structure of the taurus-littrow highlands (Apollo 17): evidence for their origin and evolution. Earth, Moon, and Planets. 1974, 9 (3-4): 355–395 [30 August 2010]. Bibcode:1974Moon....9..355H. doi:10.1007/BF00562579.
- ^ 7.0 7.1 Bailey; Lucchitta; Muehlberger; Scott; Sutton; Wilshire. The Geologic Investigation of the Taurus-Littrow Valley: Apollo 17 Landing Site. [19 September 2010].
- ^ 76535 Trocolite (PDF). National Aeronautics and Space Administration. [26 October 2010].
- ^ Garrick-Bethell, Ian; Weiss; Shuster; Buz. Early Lunar Magnetism. Science. January 2009, 323 (5912): 356–359 [25 November 2010]. Bibcode:2009Sci...323..356G. PMID 19150839. doi:10.1126/science.1166804.
外部链接
- 阿波罗17号初步科考报告
- 地质调查专业论文 1080 — 阿波罗17号专业论文
- LAC 43 — 兰伯特共形投影地图
- [1] — 陶拉斯-利特罗谷图像
- 43D1S2(25) Apollo 17 Traverses — 阿波罗17号导航图
- 阿波罗17号样本目录 — 陶拉斯-利特罗谷样本目录
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